Como o ultrassom pode ajudar a conter o mal de Parkinson
Existem dois obstáculos principais para o desenvolvimento de medicamentos eficazes para Alzheimer, Parkinson e outras doenças que destroem o cérebro. O primeiro é superar a barreira hematoencefálica e o segundo é administrar a droga em um local preciso e garantir que ela não se espalhe para o resto do cérebro.
Agora, uma nova abordagem que usa feixes de ultrassom e microbolhas pode ser uma forma não invasiva de entregar drogas com segurança em locais precisos no cérebro.
A técnica é chamada de ultrassom focalizado (FUS) e promete abrir as portas para milhares de medicamentos que poderiam tratar uma série de doenças cerebrais se cruzassem a barreira hematoencefálica.
Os cientistas da Universidade de Columbia, na cidade de Nova York, que desenvolveram o dispositivo FUS, agora mostraram que ele ajudou a conter a progressão precoce da doença de Parkinson e a melhorar a função cerebral em camundongos.
Eles descrevem os resultados em um recente Jornal de Liberação Controlada papel de estudo.
A técnica FUS abre temporariamente a barreira hematoencefálica em uma parte específica do cérebro para permitir que os medicamentos alcancem apenas essa parte.
Abrindo a barreira hematoencefálica
A barreira hematoencefálica é uma característica complexa dos vasos sanguíneos que alimentam o cérebro e o resto do sistema nervoso central.
A barreira evita que agentes patogênicos e substâncias potencialmente prejudiciais passem da corrente sanguínea para o parênquima, ou tecido funcional, do cérebro.
A técnica FUS envia pulsos de ultrassom através do crânio para um local preciso no cérebro. Quando os pulsos encontram microbolhas que os cientistas injetaram na corrente sanguínea, eles fazem com que as microbolhas oscile entre as paredes dos minúsculos vasos sanguíneos.
As microbolhas oscilantes causam um aumento reversível na permeabilidade da barreira hematoencefálica naquele local.
Quando os feixes FUS param, as microbolhas param de oscilar e o acesso temporário através da barreira hematoencefálica se fecha.
FUS envia genes e proteínas para o cérebro
Para o estudo recente, a equipe se concentrou na doença de Parkinson. Eles mostraram que poderiam usar o FUS para fornecer genes e proteínas que alteram o cérebro através da barreira hematoencefálica.
Depois de cruzar a barreira, os genes e as proteínas restauraram parcialmente as vias de liberação de dopamina no cérebro. A perda da capacidade de produzir dopamina - um mensageiro químico importante para controlar o movimento - é uma das características iniciais da doença de Parkinson.
Os pesquisadores também observaram reduções em alguns dos sintomas comportamentais da doença de Parkinson em ratos.
“Encontramos melhorias neuronais comportamentais e anatômicas no cérebro”, diz Elisa Konofagou, uma das autoras sênior do estudo que é professora de engenharia biomédica e também de radiologia.
Prof. Konofagou diz que ela e sua equipe são os primeiros a usar os medicamentos disponíveis para restaurar uma via de liberação de dopamina no início da doença de Parkinson.
A Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos acaba de conceder aos pesquisadores uma isenção de dispositivo investigacional para que possam testá-la com segurança como uma forma de distribuir medicamentos em pessoas com doença de Alzheimer.
Sistema portátil para tratamentos caseiros
A equipe do Prof. Konofagou é o único grupo nos EUA que obteve a aprovação do FDA para testar a abertura da barreira hematoencefálica por meio de ultrassom. Outros que estão trabalhando neste campo usam nanopartículas para abrir a barreira hematoencefálica ou ressonância magnética para orientar o procedimento.
O dispositivo FUS que a Prof. Konofagou e sua equipe desenvolveram é menor, mais rápido e mais barato. Ele usa um transdutor de elemento único em vez de um capacete com mais de 1.000 elementos. Além disso, seu “sistema de neuronavegação” não requer ressonância magnética. A equipe o compara ao que os neurocirurgiões usam, exceto que ele usa um transdutor de ultrassom em vez de um instrumento cirúrgico.
A equipe prevê um sistema FUS portátil que os médicos possam facilmente entrar e sair dos quartos dos pacientes em um hospital e, um dia, até mesmo dentro e fora de suas casas. Além disso, o tempo de tratamento dura apenas cerca de meia hora, em vez das 3 ou 4 horas necessárias para um procedimento guiado por ressonância magnética.
Após o teste em pessoas com Alzheimer, o Prof. Konofagou planeja testar o dispositivo em pessoas com doença de Parkinson.
“Fomos capazes de conter a rápida progressão da neurodegeneração ao mesmo tempo em que melhoramos a função neuronal. Esperamos que nosso estudo abra novos caminhos terapêuticos para o tratamento precoce de doenças do sistema nervoso central. ”
Prof. Elisa Konofagou
